Environmental hazards and energy flow in rapeseed agroecosystem Case study: North Khorasan

Document Type : Research Paper

Authors

1 ورزش

2 Department of plant production, Faculty of agriculture, higher education complex of shirvan

Abstract

Introduction: Investigating the potential global warming, greenhouse gas emissions and energy flow is one of the methods for comparing the agricultural systems in terms of environmental hazards. This research examines the energy flow and greenhouse gas emissions (CO2, N2O and CH4) in rapeseed in North khorasan province of Iran.
Material and methods:
This research was studied separately in three regions of East, West and South in North Khorasan Province. Energy input values of rapeseed fields were collected using a face-to-face questionnaire in the 2020-2019 crop years.
Results: The results showed that the total input energy was 33.33178 MJ.ha-1 and the total output energy was 128545.05 MJ.ha-1. Energy use efficiency was 3.87 and energy productivity was 0.06 kg/MJ.ha-1. Direct and indirect input energies were 61.77% and 38.23%, respectively, and renewable energies was 11.02% and non-renewable energies accounted 88.98% of the total energy input. The study of greenhouse gas emissions showed that CO2, N2O and CH4 emissions were estimated to be 1417.04, 3.09 and 1.90 kg.ha-1, respectively. The global warming potential was calculated as 2413.38 kg equivalent of carbon dioxide per hectare, with the share of CH41%, CO2 58% and N2O 41%.
Conclusion
The best area for rapeseed production in this province is the western area and the southern area is not a suitable area for the development of this crop. However, by managing energy consumption, planting date and managing the use of chemical fertilizers, energy efficiency in canola production in the southern region of North Khorasan province can be improved.

Keywords


مقدمه

     امنیت غذایی در آینده به تولید غذای کافی برای جمعیت جهان که تخمین زده می­شود تا سال 2050 به بیش از نه میلیارد نفر برسد بستگی دارد (یوان دی پی 2011). بهبود عملکرد گیاهان زراعی به دلیل افزایش فشار تقاضای جهانی غذا امری ضروری می­باشد. در واقع از بین رفتن اراضی با کیفیت، کاهش عملکرد سالانه محصولات کشاورزی، افزایش مصرف کود­های شیمیایی و اثرات زیانبار مصرف این ترکیبات، نیاز به یک برنامه افزایش عملکرد با کمترین اثرات زیست محیطی را مشخص می­سازد (چاپاگیان و گود 2015). کاهش تنوع زیستی تحت تأثیر گسترش کشاورزی باعث تهدید محیط زیست در اکوسیستم­های زیست­کره شده است از دیگر عواقب این مسئله کاهش حاصلخیزی خاک، افزایش فرسایش خاک و آلودگی آب­های زیرزمینی در ابعاد محلی، منطقه­ای و جهانی می­باشد (تیلمن و همکاران 2002). دانه­های روغنی بعد از غلات دومین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می­دهند (یانگ و همکاران 2014).  کلزا  به عنوان یکی از گیاهان دانه روغنی مهم دنیا است (ژو و همکاران 2017) که با دارا بودن 40-44 درصد روغن پس از سویا و نخل روغنی سومین منبع تامین کننده روغن و کنجاله جهان به شمار می­آید (همایی و همکاران 2016). سطح زیر کشت و تولید کلزا در جهان بترتیب 95/70 میلیون هکتار و 6/38 میلیون تن است و رتبه ایران در بین کشور­های تولید کننده بترتیب 23 و 20 است (فائو 2017). در سال زراعی 97-1396، سطح زیر کشت و تولید کلزا به ترتیب 191251 هکتار و 329843 تن بود که سهم استان خراسان شمالی 3553 هکتار و مقدار تولید 3656 تن به ثبت رسید (آمارنامه کشاورزی 2020). کشاورزی از یک سو مصرف کننده انرژی است و از سوی دیگر تولید­کننده انرژی به حساب می­آید (اوزونوز و همکاران 2008). بررسی­ها نشان می­دهد در سال­های اخیر تقریباً 5 درصد مصرف سوخت­های فسیلی مربوط به بخش کشاورزی است (بچینی و کاستولدی 2009). انرژی مکانیکی ماشین آلات کشاورزی، انرژی سوخت­های فسیلی، انرژی مصرفی در تولید کود و سموم شیمیایی، انرژی مصرفی پمپاژ آب و انرژی نیروی کارگری و حیوان از مهمترین بخش­های مصرف انژی در تولید محصولات کشاورزی است. افزایش مصرف انرژی در کشاورزی ناشی از افزایش تقاضای تولید مواد غذایی بعلت افزایش جمعیت انسانی و بهبود استانداردهای زندگی آنها در سال­های اخیر بود (بنائیان و همکاران 2011) افزایش انتشار گاز­های گلخانه­ای یکی دیگر از نتایج توسعه کشاورزی و افزایش فشار تولید محصولات زراعی در سال­های اخیر بوده است (جونز و همکاران 2012). آمار­ها نشان می­دهد میزان انتشار گاز های گلخانه­ای در اثر فعالیت­های کشاورزی 20 درصد افزایش یافته است. (بنائیان و همکاران 2013). در این بین 13 درصد از CO2، 60 درصد از اکسید نیتروژن (N2O) و 50 درصد از متان (CH4) انتشار یافته ناشی از فعالیت­های کشاورزی می­باشد (اسمیت و همکاران 2008). محاسبه میزان انتشار گازهای گلخانه­ای در فرآیندهای تولید محصولات کشاورزی اولین تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای است (جونز و همکاران 2012). بررسی الگوی مصرف انژی در بخش­های مختلف کشاورزی می­تواند راه­های مدیریتی مناسب برای کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای را نشان دهد. (لیتسکاز و همکاران 2011). کنترل انتشار گاز­های گلخانه­ای در فعالیت­های کشاورزی بدون به خطر انداختن امنیت غذایی بسیار حائز اهمیت است. کلزا به عنوان یک گیاه روغنی مهم مصرف نهاده­های بالایی در بخش کشاورزی دارد و استفاده از ماشین آلات، کود­ها و سموم شیمیایی در این محصول باعث می­شود تولید آن وابستگی زیادی به انرژی­های ورودی داشته باشد. هدف از این پژوهش مطالعه الگوی مصرف انرژی و میزان انتشار گازهای گلخانه­ای (CO2، CH4 و N2O) ناشی از تولید محصول کلزا در استان خراسان شمالی جهت کاهش مصرف انرژی و افزایش بهره­وری می­باشد.

 

مواد و روش­ها

        این تحقیق در استان خراسان شمالی در محدوده عرض "18 °38 تا "36 °36 و طول جغرافیای و"28 °58 " تا "52 °55 انجام شد. مساحت استان خراسان شمالی تقریباً 2843400 هکتار و مساحت اراضی کشاورزی این استان تقریباً 4128182 کیلومترمربع است. آب و هوای نیمه خشک در منطقه با تابستان­های خشک و گرم و زمستان­های بارانی و معتدل مشاهده می شود. میانگین دمای سالانه تقریباً 10 درجه سانتی­گراد و کل بارندگی سالانه 295 میلی­متر است که از این میزان حدود 94٪ بارندگی در ماه­های مهر تا اردیبهشت انجام می­شود.

       به منظور بررسی دقیق در این پژوهش سطح استان خراسان شمالی به سه ناحیه شرقی شامل شهرستان­های شیروان و فاروج، ناحیه غربی شامل شهرستان­های بجنورد و مانه سملقان و ناحیه جنوبی شامل شهرستان­های اسفراین، گرمه و جاجرم تقسیم و به صورت جداگانه مورد مقایسه قرار گرفتند.

عملیات کشاورزی و مقادیر ورودی انرژی مزارع کلزا با استفاده از پرسشنامه چهره به چهره در سال زراعی 98-97 جمع­آوری شد. جهت محاسبه حجم نمونه از رابطه شماره[1]، استفاده شد.

(رابطه 1)

 

در این معادله n: شمار نمونه­های مورد نیاز، N: شمار کشاورزان در منطقه مورد مطالعه، S: انحراف معیار، : انحراف معیار نمونه(d/z)، d: دقت (اشتباه مجاز) در اندازه نمونه که 15 درصد میانگین برای سطح اطمینان 95 درصد تعریف می­شود و z: ضریب اطمینان (برابر 96/1 در سطح اطمینان 95 درصد) می­باشد. با توجه به تعداد کشاورزان کلزا کار در سطح شهرستان­های استان و بر اساس سطوح زیر کشت تعداد نمونه­های کلزا 54 عدد تعیین شد.

جهت انجام پژوهش 20 روستا به عنوان نماینده کل مناطق مورد مطالعه انتخاب شدند. در مرحله بعد تولید کننده کلزا ثبت شد، اندازه هر مزرعه و مساحت کل تعیین شد و یک جدول برای نمایش جمعیت تهیه گردید. کلیه ورودی­ها و خروجی­ها از سیستم­ها شناسایی و اندازه­گیری و به واحدهای انرژی تبدیل شدند. معادل انرژی ورودی­ها و خروجی­ها در جدول 2 نشان داده شده است (داده­ها در جدول 2 از چندین منبع بدست آمده است). منابع انرژی مکانیکی مورد استفاده در مزارع منتخب شامل دیزل است. سوخت تراکتورها بر اساس مصرف کل سوخت (L.ha-1) در عملکردهای مختلف محاسبه شده است و انرژی مصرف شده با استفاده از فاکتورهای تبدیل محاسبه شده است (1 لیتر دیزل = 47.8 MJ در هکتار) و به صورت MJ ha-1 بیان شد (کیتانی، 1999). بر اساس معادل­های انرژی ورودی و خروجی، نسبت انرژی (بازده مصرف انرژی) و بهره­وری انرژی و انرژی خالص مطابق جدول 1 محاسبه شد (دمیرکن و همکاران 2006). سایر مقادیر محاسبه شده شامل انرژی مستقیم، غیر مستقیم بود. انرژی مستقیم شامل نیروی انسانی و دیزل می­باشد و انرژی غیرمستقیم شامل انرژی­های موجود در بذور، کود و سموم دفع آفات است که در فرایند تولید کلزا مورد استفاده قرار می­گیرند (ییلماز و همکاران 2005).

 

 

جدول 1. پارامتر­های انرژی و تعاریف آنها

واحد

تعریف

شاخص

MJ.ha−1 per year

نیروی کارگری، سوخت دیزل، الکتریسیته، آبیاری

انرژی مستقیم

MJ.ha−1 per year

ماشین­آلات، کود های شیمیایی، سموم شیمیایی،

کود دامی، بذر

انرژی غیر­مستقیم

MJ. ha−1 per year

انرژی مستقیم+ انرژی غیر مستقیم

کل انرژی ورودی

MJ. ha−1 per year

انرژی موجود در زیست توده برداشت شده

کل انرژی خروجی

 

انرژی خروجی/انرژی ورودی

کارائی انرژی

MJ. t−1

انرژی ورودی/انرژی خروجی

انرژی ویژه

MJ. ha−1

انرژی ورودی- انرژی خروجی

انرژی خالص

Kg. MJ−1

انرژی ورودی/ عملکرد

بهره­وری انرژی

 

 

میزان انتشار گازهای گلخانه­ای به ازای هر واحد از منابع شیمیایی و پتانسیل گرمایشی جهانی آنها  با استفاده از ضریب آلایندگی دی اکسید کربن (CO2)­، اکسید نیتروژن (N2O) و متان (CH4) اتمسفر تحت تاثیر نهاده­های شیمیایی و الکتریسیته مصرفی در سیستم­های تولید کلزا  مطابق جدول 3 محاسبه شد. انتشار گازهای گلخانه­ای می­تواند در واحد سطح، در واحد وزن عملکرد یا در واحد انرژی ورودی یا خروجی محاسبه شود(پاتاک و بینینگ 1985). هر یک از گاز گلخانه­ای،CO2 ، CH4 و N2O دارای یک مقدار پتانسیل گرمایش جهانی مخصوص به خود است که نسبت به دی اکسید کربن (بعنوان گاز مرجع) بیان می­شود (بنائیان و همکاران 2013). پتانسیل گرمایش جهانی CO2 برابر 1، CH4 برابر 21 و N2O  برابر 310 است.

 

 

جدول 2. هم­ارزهای انرژی نهاده­ها و ستانده­ها

 

پارامتر

واحد

ارزش انرژی

(MJ.unit-1)

منبع

نهاده

نیروی انسانی

h

96/1

(یالدیز و همکاران 1993)

 

ماشین­آلات

h

70/62

(یالدیز و همکاران 1993)

 

سوخت دیزل

l

31/56

(اوزکان و همکاران 2004)

 

ازت (N)

kg

14/66

(شرستا 2002)

کودها

فسفر (P2O5)

kg

44/12

(شرستا 2002)

 

پتاس (K2O)

kg

15/11

(شرستا 2002)

 

ریز مغذی

kg

120

(یالدیز و همکاران 1993)

 

کود دامی

tons

10/303

(یالدیز و همکاران 1993)

 

حشره­کش

kg

20/101

(کندی 2000)

سموم

قارچ­کش

kg

00/216

(پاتاک 1985)

 

علف­­کش

kg

00/238

(اوزکان و همکاران 2004)

 

آب آبیاری

3

63/0

(یالدیز و همکاران 1993)

 

الکتریسیته

kwh

93/11

(مبتکر و همکاران 2010)

 

بذر کلزا

kg

60/3

(اوزکان و همکاران 2004)

 

عملکرد دانه کلزا

kg

00/24

(ونتوری و ونتوری 2003)

ستانده

کاه و کلش کلزا

kg

25/17

(محمدی و همکاران 2014)

 

 

جدول 3. ضرایب انتشار گازهای گلخانه­ای و پتانسیل گرمایش جهانی در تولید کلزا

نهاده

دی اکسید کربن

 (g)

اکسید دی نیتروژن

 (g)

متان

(g)

منبع

سوخت دیزل (Lit)

3560

70/0

20/5

(کرامر 1999)

کود نیتروژن (اوره) (kg)

3100

03/0

70/3

(اشنایدر 2009)

کود فسفات (kg)

1000

02/0

80/1

(اشنایدر 2009)

کود پتاس (kg)

700

01/0

1

(اشنایدر 2009)

الکتریسیته (kWh)

20/61

82/8

02/0

(تزیلیواکیس 2005)

پتانسیل گرمایشی جهانی (CO2 eq)

1

310

21

(تزیلیواکیس 2005)

 

 

 

 

 

نتایج و بحث

در مقایسه بین نواحی مورد بررسی، ناحیه شرقی استان خراسان شمالی با مصرف 38/38063 مگاژول در هکتار نسبت به ناحیه غربی با 98/34879 مگاژول در هکتار و ناحیه جنوبی با 67/34485 مگاژول در هکتار بیشترین میزان مصرف انرژی را داشت (جدول 4). البته بین ناحیه غربی و ناحیه شرقی استان اختلاف زیادی از نظر مصرف انرژی مشاهده نشد. همچنین ناحیه شرقی با مصرف 40/4009 مترمکعب آب در هکتار، کمترین حجم آب مصرفی در زراعت کلزا را داشت. میانگین عملکرد محصول کلزا در مزارع ناحیه شرقی، غربی و جنوبی بترتیب 15/2141 ، 12/2235 و 83/1625 کیلوگرم در هکتار برآورد گردید (جدول 4).

بین نواحی مورد مطالعه، در ناحیه غربی سهم کود نیتروژن 87/47%، سهم دیزل 40/21% و سهم آبیاری 73/10% از کل انرژی ورودی به مزارع تولید کلزا بود. به طور کلی در منطقه غربی 38/61% از کل انرژی های مصرفی مربوط به استفاده از کود­های نیتروژن، فسفر، پتاس و ریزمغذی ها بود. این میزان وابستگی تولید کلزا به کودهای شیمیایی بخصوص کودهای ازته میتواند در درازمدت باعث آلودگی­های زیست­محیطی، کاهش حاصلخیزی خاک، آلودگی آب­های زیرزمینیدر ناحیه غربی استان خراسان شمالی گردد. نتایج بدست آمده نشان داد کمترین مصرف انرژی در ناحیه غربی مربوط به بذر با 08/0%  از انرژی کل بود (جدول 4). در ناحیه شرقی بیشترین میزان مصرف انرژی به ترتیب از طریق مصرف انواع کودهای شیمیایی با 01/52%، سوخت دیزل با 55/23% و الکتریسیته با 03/12% صورت گرفت. در این منطقه کود نیتروژن با میانگین مصرف50/242 کیلوگرم در هکتار معادل 95/16038 مگاژول انژی مصرف کرد که 13/42% از کل انرژی ورودی به مزرعه را به خود اختصاص داد، در این بین کمترین مصرف انرژی نیز مربوط به بذر با 08/0% بود. در ناحیه جنوبی نیز کودهای شیمیایی 87/43%، سوخت دیزل 13/23% و الکتریسیته 20%  از کل انرژی ورودی را مصرف نمودند و کمترین مصارف انرژی نیز مربوط به بذر با 09/0% و سموم شیمیایی با 69/0% بود. در این ناحیه نیز در بین کود­های شیمیایی، اوره با مصرف 13228 مگاژول در هکتار، 35/38% از کل انرژی ورودی به مزرعه کلزا را به خود اختصاص داد (جدول 4). مقایسه نهاده های مصرفی در سه ناحیه مورد مطالعه نشان داد در هر سه ناحیه کاربرد کود­های شیمیایی، بخصوص کود نیتروژن بیشترین تاثیر را در افزایش مصرف انرژی در مزارع کلزا خراسان شمالی داشت. از نظر الگوی مصرف مکانی نیتروژن ناحیه غربی استان خراسان شمالی بیشترین میزان مصرف کود نیتروژن را داشت و در ناحیه جنوبی کمترین میزان مصرف نیتروژن مشاهده شد. مقایسه سه ناحیه مورد مطالعه نشان داد مصرف الکتریسیته در ناحیه جنوبی و ناحیه شرقی بسیار بیشتر از مصرف الکتریسیته در ناحیه غربی بود. این موضوع بدلیل وابستگی شدید اراضی کشاورزی ناحیه جنوبی و تا حدودی ناحیه شرقی استان خراسان شمالی به آبیاری از طریق استخراج آب از چاه­های عمیق و نیمه­عمیق است که باعث مصرف بیشتر الکتریسیته در این ناحیه شده است و در ناحیه غربی دسترسی به آب­های جاری مصرف الکتریسیته در تولید کلزا را کاهش داد. میزان مصرف سوخت دیزل در سه ناحیه مورد بررسی نیز نشان داد اختلاف زیادی بین نواحی جغرافیایی استان از نظر میزان مصرف سوخت وجود نداشت و توسعه مکانیزاسیون در سطح استان خراسان شمالی تا حدودی از توزیع مناسب و یکنواختی برخوردار است. مقایسه شاخص­های انرژی در مزارع کلزای استان خراسان شمالی نشان داد بیشترین کارایی مصرف انرژی در ناحیه غربی استان با میانگین 54/1 بود. ناحیه شرقی و جنوبی نیز بترتیب 35/1 و 13/1 از این شاخص را به خود اختصاص دادند. همچنین میانگین کارایی مصرف انرژی در استان 34/1 بدست آمد. بالا بودن کارایی مصرف انرژی در ناحیه غربی بدلیل بالا بودن عملکرد در این ناحیه نسبت به نواحی دیگر استان و نیز مصرف کمتر انرژی در ناحیه غربی می­باشد (شکل 1). همچنین بیشترین میزان بهره­وری انرژی در استان خراسان شمالی در ناحیه غربی با مقدار 064/0 کیلوگرم بر مگاژول و کمترین مقدار این شاخص نیز در ناحیه جنوبی با 047/0 کیلوگرم بر مگاژول ملاحظه گردید. متوسط بهره­وری انرژی در تولید محصول کلزا در استان خراسان شمالی 055/0 کیلوگرم بر مگاژول بدست آمد (شکل 1). بیشترین میزان انرژی خالص که از تفاوت انرژی­های ورودی و خروجی بدست می آید، با مقدار 89/18762 مگاژول در هکتار در ناحیه غربی ملاحظه گردید و کمترین مقدار آن در ناحیه جنوبی با 33/4534 مگاژول در هکتار بدست آمد. بیشترین مقدار انرژی ویژه نیز که نشان دهنده انرژی ورودی به انرژی خروجی است در ناحیه جنوبی مشاهده شد (21/21) که نشان دهنده مصرف بالای انرژی در این منطقه نسبت به سایر نواحی استان خراسان شمالی می­باشد (شکل2).

موسوی اول و همکاران (1994) گزارش نمودند کل انرژی ورودی مزارع کلزا استان مازندران معادل 79/15602 مگاژول در هکتار برآورد شد. ایشان بیان نمودند که نهاده­هایی مانند کود نیتروژن 8/45 % ، سوخت دیزل 4/33% و ماشین­آلات 2/7% بیشترین سهم را از کل انرژی ورودی داشتند. مقایسه نتایج بدست آمده در استان مازندران با این تحقیق نشان می­دهد انرژی ورودی در مزارع کلزا استان خراسان شمالی بیشتر از مازندران بوده که از مهمترین دلایل این اختلاف می­توان به نیاز به آبیاری و استفاده از انرژی الکتریسیته جهت پمپاژ آب به مزارع خراسان شمالی اشاره کرد. مطالعه دیگری بوسیله درگاهی و همکاران (2016) در مزارع کلزا استان گلستان انجام شد که کل انرژی ورودی مزارع آبی معادل 59/20485 مگاژول در هکتار بیان شد، در مطالعه آنها بیشترین مقدار انرژی مصرفی مربوط به نهاده­های سوخت دیزل 33/42%، کود نیتروژن 40/19% و کود دامی 02/17% بود، همچنین کمترین میزان انرژی نیز به حشره­کش 11/0%، بذر 14/0% و نیروی انسانی 19/0% اختصاص داشت. ملائی و افضلی­نیا (2012) در تحقیق خود بر روی تولید کلزا در استان فارس کل انرژی ورودی به مزارع در این منطقه را معادل 7/27485 مگاژول در هکتار محاسبه نمودند. در مطالعه دیگری فتحی و همکاران (2020) اظهار نمودند میزان انرژی ورودی در مزارع کلزا دیم استان ایلام معادل 48/6367 مگاژول در هکتار است.

 

 

شکل 1- سهم راندمان مصرف انرژی، بهره­وری انرژی و انرژی ویژه در تولید کلزا استان خراسان شمالی

 

 

نتایج این بررسی نشان داد در بین انواع انرژی­های مصرفی بالاترین میزان مصرف انرژی­های مستقیم مربوط به ناحیه جنوبی با 33/18113 مگاژول در هکتار  بود که از مهمترین دلایل آن می­توان به استفاده بیشتر از نیروی انسانی و الکتریسیته در این ناحیه اشاره کرد و کمترین مقدار این نوع از انرژی نیز در ناحیه غربی با میزان 36/11817 مگاژول در هکتار ملاحظه شد. همچنین بیشترین میزان مصرف انرژی غیرمستقیم با میانگین 63 /23062 مگاژول در هکتار در ناحیه غربی مشاهده شد و ناحیه شرقی و ناحیه جنوبی نیز بترتیب 18/21513 و 33/16372 مگاژول در هکتار از انرژی غیر مستقیم را به تولید کلزا اختصاص دادند (شکل 2).

 

 

شکل 2- سهم انرژی­های خالص، مستقیم و غیر­مستقیم در تولید کلزا استان خراسان شمالی

 

 

شیخ­داوودی و هوشیار (2009) در مطالعه­ای که بر روی کلزا و آفتابگردان در استان فارس انجام دادند کل انرژی ورودی را به ترتیب معادل 09/30889 و 3/22945 مگاژول در هکتار محاسبه نمودند. همچین سهم انرژی­های مستقیم و غیرمستقیم را در کشت کلزا به ترتیب معادل 49% و 51% و در کشت آفتابگردان به ترتیب 94/57% و 06/42 % تخمین زدند. آن­ها بیان داشتند کودهای شیمیایی 93/38%، الکتریسیته 62/27% و سوخت دیزل 08/20% بیشترین سهم را در انرژی ورودی کشت کلزا داشتند. درگاهی و همکاران (2016) در مزارع کلزا استان گلستان سهم انرژی­های مستقیم و غیرمستقیم را به ترتیب 79/54%، 21/45% عنوان کردند.

 

انتشار گاز­های گلخانه­ای

در استان خراسان شمالی ناحیه شرقی با میزان تولید 34/1560 کیلوگرم از انواع گازهای گلخانه­ای بالاترین مقدار را به خود اختصاص داد و نواحی غربی و جنوبی نیز به ترتیب 95/1429 و 78/1275 کیلوگرم در هکتار گاز تولید نمودند (جدول 5). در هر سه ناحیه مود مطالعه، کود نیتروژن بیشترین سهم را در تولید گازهای گلخانه­ای از نوع CO2 داشت و این امر به دلیل مصرف بیشتر این نوع کود به لحاظ تاثیر بر عملکرد و رشد گیاه بود. بر اساس تحقیقات اشنایدر و همکاران (2009) دلیل انتشار بیشتر گاز دی­اکسیدکربن توسط کود نیتروژن، انرژی مصرفی بیشتر طی فرآیند تولید این کود و متعاقب آن ضریب انتشار بیشتر این کود می­باشد. بعد از کود نیتروژن سوخت دیزل بیشترین تأثیر را در انتشار گازهای گلخانه­ای داشت. در ناحیه شرقی استان خراسان شمالی 34/15460 (کیلوگرم در هکتار) گاز گلخانه­ای انتشار یافت که کود نیتروژن با 65/752 کیلوگرم بیشترین نقش را در تولید CO2 داشت و پس از آن سوخت دیزل با 87/567 کیلوگرم در رتبه بعدی قرار داشت. در بین نهاده­های مصرفی الکتریسیته با تولید 48/28 کیلوگرم در هکتار کمترین نقش را در تولید گاز­های گلخانه­ای داشت. در ناحیه غربی میزان انتشار گاز­های گلخانه­ای 95/1429 کیلوگرم در هکتار محاسبه شد که 24/9 درصد کمتر از مقدار تولید شده در ناحیه شرقی استان بود. در بین نهاده­های مصرفی کود نیتروژن با تولید 14/782 مجموع گازهای گلخانه­ای بیشترین اثر را  در تولید  این  گازها داشت. الکتریسیته

 

 

 

جدول 4- مصرف انرژی بوم نظام زراعی کلزا استان خراسان شمالی

پارامتر

ناحیه شرقی

(MJ.ha-1)

درصد از انرژی کل %

ناحیه غربی

(MJ.ha-1)

درصد از انرژی کل %

ناحیه جنوبی

(MJ.ha-1)

درصد از انرژی کل %

استان

(MJ.ha-1)

درصد از انرژی کل %

نیروی انسانی

05/206

59/0

06/289

82/0

79/336

97/0

30/277

77/0

بذر

40/32

08/0

01/28

08/0

90/33

09/0

44/31

08/0

ازت (N)

95/16038

13/42

28/16667

78/47

00/13228

35/38

41/15311

75/42

فسفر (P2O5)

26/1760

62/4

82/1696

86/4

33/1140

30/3

37/1542

30/4

پتاس (K2O)

64/1106

90/2

80/579

66/1

75/278

80/0

06/655

82/1

ریز مغذی

00/900

36/2

60/2469

08/7

00/460

33/1

53/1276

56/3

کود دامی

-

-

48/242

69/0

03/101

29/0

50/114

31/0

حشره­کش

34/197

51/0

92/212

61/0

40/202

58/0

22/204

57/0

قارچ­کش

40/140

36/0

57/53

15/0

-

-

66/64

18/0

علف­­کش

07/301

79/0

22/273

78/0

67/39

11/0

65/204

57/0

سوخت دیزل

37/8967

55/23

71/7466

40/21

25/7977

13/23

11/8137

72/22

ماشین آلات

12/1036

79/2

93/838

40/2

25/888

54/2

10/921

57/2

آب آبیاری

92/2525

63/6

97/3742

73/10

01/2899

40/8

97/3055

53/8

الکتریسیته

87/4850

03/12

62/318

91/0

28/6900

00/20

26/4023

23/11

کل انرژی ورودی

38/38063

100

98/34879

100

67/34485

100

68/35809

100

عملکرد دانه

60/51387

35/37

88/53642

35/37

00/39020

35/37

83/48016

35/37

عملکرد کاه و کلش

28/86181

65/62

59/89963

65/62

80/65439

65/62

22/80528

65/62

کل انرژی خروجی

88/137568

100

47/143606

100

80/104459

100

05/128545

100

 

 

 

نیز با تولید 87/1کیلوگرم مجموع گاز­های گلخانه­ای کمترین نقش را در تولید این گازها داشت (جدول 5). نتایج بدست آمده نشان داد در ناحیه شرقی میزان تولید گاز­های گلخانه­ای به میزان 93 درصد بیشتر از میزان تولید شده در ناحیه غربی استان بود. این نتیجه به دلیل وابستگی تولید کلزا در ناحیه شرقی به استخراج آب از چاه­های عمیق و نیمه­عمیق است که تیازمند مصرف الکتریسیته می­باشد. در حالی که در ناحیه غربی عمده آب مورد نیاز از طریق آب جاری تامین می­گردد. در ناحیه جنوبی در مقایسه با دو ناحیه دیگر گاز­های گلخانه­ای (78/1275) کمتری تولید شد. دربین نهاده­های مصرفی کود نیتروژن 65/717، سوخت دیزل 44/514، کود فسفر 83/91، کود پتاس 53/17 و الکتریسیته 51/40 کیلوگرم در هکتار گاز­های گلخانه­ای تولید نمودند. مقایسه سه ناحیه مورد مطالعه نشان داد در ناحیه جنوبی در مقایسه با ناحیه شرقی و غربی کود نیتروژن نقش کمتری در تولید گازهای گلخانه­ای داشت اما مصرف الکتریسیته به طور قابل توجهی موجب تولید گاز­های گلخانه­ای شد. این نتایج نشان داد در ناحیه جنوبی وابستگی به آب چاه­های عمیق بیش از دو ناحیه دیگر است.

 

 

 

 

 

جدول 5- میزان انتشار گاز­های گلخانه­ای در کشت کلزای نواحی مختلف استان خراسان شمالی

 

نهاده

CO2

Kg.ha-1

N2O

Kg.ha-1

CH4

Kg.ha-1

جمع کل

%CO2

%N2O

%CH4

ناحیه شرقی

سوخت دیزل

93/566

11/0

83/0

87/567

83/99

02/0

15/0

کود نیتروژن

75/751

01/0

90/0

65/752

88/99

001/0

12/0

کود فسفر

50/141

003/0

25/0

76/141

82/99

002/0

18/0

کود پتاس

48/69

001/0

10/0

58/69

86/99

001/0

14/0

الکتریسیته

88/24

59/3

01/0

48/28

38/87

59/12

03/0

 

مجموع

54/1554

71/3

09/2

34/1560

63/99

24/0

13/0

ناحیه غربی

سوخت دیزل

06/472

09/0

69/0

84/472

83/99

02/0

15/0

کود نیتروژن

20/781

01/0

93/0

14/782

88/99

001/0

12/0

کود فسفر

40/136

003/0

25/0

65/136

82/99

002/0

18/0

کود پتاس

40/36

001/0

05/0

45/36

86/99

001/0

14/0

الکتریسیته

63/1

24/0

001/0

87/1

38/87

59/12

03/0

 

مجموع

69/1427

34/0

92/1

95/1429

84/99

02/0

13/0

ناحیه جنوبی

سوخت دیزل

33/504

10/0

74/0

17/505

83/99

02/0

15/0

کود نیتروژن

00/620

01/0

74/0

75/620

88/99

001/0

12/0

کود فسفر

67/91

002/0

17/0

83/91

82/99

002/0

18/0

کود پتاس

50/17

0003/0

03/0

53/17

86/99

001/0

14/0

الکتریسیته

40/35

10/5

01/0

51/40

38/87

59/12

03/0

 

مجموع

90/1268

21/5

68/1

78/1275

46/99

41/0

13/0

 

سوخت دیزل

44/514

10/0

75/0

29/515

83/99

02/0

15/0

 

کود نیتروژن

65/717

01/0

86/0

51/718

88/99

001/0

12/0

متوسط استانی

کود فسفر

19/123

002/0

22/0

41/123

82/99

002/0

18/0

 

کود پتاس

13/41

001/0

06/0

18/41

86/99

001/0

14/0

 

الکتریسیته

64/20

97/2

01/0

62/23

38/87

59/12

03/0

 

مجموع

04/1417

09/3

90/1

02/1422

65/99

22/0

13/0

 

 

پتانسیل گرمایش جهانی

بررسی پتانسیل گرمایش جهانی در استان خراسان شمالی نشان داد ناحیه جنوبی استان با تولید 84/2918 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار بیشترین تأثیر را در گرمایش جهانی در بین نواحی مورد بررسی داشت و دلیل آن استفاده بیشتر از انرژی الکتریسیته در مزارع ناحیه جنوبی است. نواحی شرقی و غربی نیز با تولید 13/2748 و16/1573 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار در رده­های بعدی قرار گرفتند (جدول 6). با توجه به تاثیر بالای گاز N2O در پتانسیل گرمایش جهانی و نیز نقش بالای الکتریسیته در تولید این گاز مشاهده می­شود تاثیر مصرف الکتریسیته در پتانسیل گرمایش جهانی در مقایسه با سایر نهاده­ها بسیار بیشتر است و به همین دلیل علی­رغم مصرف تولید کمتر گاز­های گلخانه­ای در ناحیه جنوبی استان به دلیل وابستگی تولید کلزا به مصرف آب چاه­های عمیق در نهایت پتانسیل گرمایش جهانی منطقه جنوبی بیش از ناحیه شرقی و ناحیه غربی اسان خراسان شمالی بود. در مطالعه فتحی و همکاران (2020) بر روی کشت کلزا دیم در استان ایلام میزان پتانسیل گرمایش جهانی 84/521 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن به ازاء تولید هر تن کلزا عنوان شد.

 

جدول 6- پتانسیل گرمایش جهانی در کشت کلزای نواحی مختلف استان خراسان شمالی

 

نهاده

CO2

Kg.ha-1

N2O

Kg.ha-1

CH4

Kg.ha-1

GWP

%CO2

%N2O

%CH4

ناحیه شرقی

 

 

 

 

سوخت دیزل

93/566

56/34

39/17

88/618

61/91

58/5

81/2

کود نیتروژن

75/751

26/2

84/18

85/772

27/97

29/0

44/2

کود فسفر

50/141

88/0

35/5

73/147

79/95

59/0

62/3

کود پتاس

48/69

31/0

08/2

87/71

67/96

43/0

90/2

الکتریسیته

88/24

76/1111

17/0

81/1136

19/2

80/97

02/0

 

GWP کل

54/1554

75/1149

84/43

13/2748

57/56

84/41

60/1

ناحیه غربی

سوخت دیزل

06/472

77/28

48/14

31/515

61/91

58/5

81/2

کود نیتروژن

20/781

34/2

58/19

12/803

27/97

29/0

44/2

کود فسفر

40/136

85/0

16/5

40/142

79/95

59/0

62/3

کود پتاس

40/36

16/0

09/1

65/37

67/96

43/0

90/2

الکتریسیته

63/1

02/73

01/0

67/74

19/2

80/97

02/0

 

GWP کل

69/1427

15/105

32/40

16/1573

75/90

68/6

56/2

ناحیه جنوبی

سوخت دیزل

33/504

74/30

47/15

55/550

61/91

58/5

81/2

کود نیتروژن

00/620

86/1

54/15

40/637

27/97

29/0

44/2

کود فسفر

67/91

57/0

47/3

70/95

79/95

59/0

62/3

کود پتاس

50/17

08/0

53/0

10/18

67/96

43/0

90/2

الکتریسیته

40/35

45/1581

24/0

10/1617

19/2

80/97

02/0

 

GWP کل

90/1268

70/1614

24/35

84/2918

47/43

32/55

21/1

 

سوخت دیزل

44/514

36/31

78/15

58/561

61/91

58/5

81/2

 

کود نیتروژن

65/717

15/2

99/17

79/737

27/97

29/0

44/2

متوسط استانی

کود فسفر

19/123

76/0

66/4

61/128

79/95

59/0

62/3

 

کود پتاس

13/41

18/0

23/1

54/42

67/96

43/0

90/2

 

الکتریسیته

64/20

08/922

14/0

86/942

19/2

80/97

02/0

 

GWP کل

04/1417

53/956

80/39

38/2413

72/58

63/39

65/1

 

 

 

 

 

مندنی و همکاران (2017) میزان انتشار گازهای گلخانه­ای در کشت گندم آبی را معادل 4/3184 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار تخمین زدند.آنها گزارش نمودند مصرف سوخت دیزل بیشترین میزان انتشار گازها معادل 9/46% را در بین نهاده­ها داشته است. رجبی و همکاران (2012) در بررسی تولید گندم در گرگان پتانسیل گرمایش جهانی را معادل 3/662 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار گزارش کردند که سهم کود نیتروژن با 9/43% بیشترین مقدار بود. طاهری­راد و همکاران (2015) گزارش نمودند میزان تولید گازهای گلخانه­ای در تولید پنبه استان گلستان معادل 18/1430 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار بود که سه نهاده سوخت دیزل، کود حیوانی و ماشین­آلات کشاورزی به ترتیب با 2/45%، 5/23% و 8/22% بیشترین سهم را در انتشار این گازها داشتند. فرتوت عنایت و همکاران (2018) در پژوهشی میزان انتشار گازهای گلخانه­ای در مزارع سورگوم علوفه­ای منطقه سیستان را 7/3746 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار گزارش نمودند که مصرف انرژی الکتریسیته بیشترین میزان انتشار را در بین نهاده­ها داشت. الهامی و همکاران (2017) گزارش کردند میزان تولید گازهای­گلخانه­ای در مزارع عدس آبی استان اصفهان برابر 45/930 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن در هکتار است. با مقایسه نتایج در این پژوهش­ها و نتایج تحقیق حاضر می­توان نتیجه گرفت که انتشار گازهای گلخانه­ای رابطه مستقیم با مصرف نهاده­ها داشته و در این بین نهاده­هایی مانند کود نیتروژن، سوخت دیزل و انرژی الکتریسیته بیشترین سهم را در پتانسیل گرمایش جهانی دارند.

 

نتیجه­گیری

در این پژوهش مشخص گردید بیش از 50% نهاده­های ورودی تولید در کشتزارهای کلزا به مصرف کودهای شیمیایی تعلق دارد که در این بین کود نیتروژن سهم بیشتری را در میان سایر کودها به خود اختصاص داد. یکی از مهمترین دلایل مصرف بالای کود نیتروژن در مزارع، عدم انجام آنالیزها به جهت تعیین میزان نیاز واقعی خاک به عناصر غذایی بود و کشاورزان بر اساس تشخیص و وسع مالی خود اقدام به مصرف انواع کودها می­نمودند. مصرف بالای کودهای شیمیایی علاوه بر اینکه هزینه مالی زیادی را به کشاورزان تحمیل می­کند باعث کاهش بهره­وری انرژی شده و در چشم­انداز اکولوژیکی عاملی برای مشکلات زیست محیطی، آلودگی آبهای زیرزمینی، شور شدن خاک­ها می­گردد. همچنین مصرف زیاد کودهای شیمیایی سهم بالایی در انتشار گازهای گلخانه­ای و پتانسیل گرمایش جهانی دارد. کاهش مصرف کودهای شیمیایی از طریق استفاده از کودهای آلی و زیستی، همچنین استفاده از انواع کودهای دامی و طیور میسر خواهد شد. در این تحقیق میزان استفاده از کودهای دامی 38/0 تن در هکتار، معادل 35/0% از کل انرژی ورودی (کمترین سهم) بود. بر اساس نتایج این پژوهش با توجه به ماهیت کشت کلزا (غیر وجینی بودن) استفاده از نیروی انسانی در کشتزارهای کلزا در پایین­ترین سطوح مصارف انرژی (84/0 % از کل انرژی ورودی) قرار داشت. در این تحقیق سوخت دیزل باعث انتشار29/515 کیلوگرم از گازهای گلخانه­ای و 58/561 کیلوگرم معادل دی­اکسیدکربن پتانسیل گرمایش جهانی شد. نوسازی ماشین­آلات مورد استفاده و بکارگیری آن­ها بر اساس عمر مفید ادوات یک راه مؤثر در کاهش سهم سوخت­های دیزل در انرژی ورودی به مزرعه خواهد بود. بررسی شاخص بهره­وری انرژی و انرژی ویژه بیانگر این موضوع بود که به ازاء مصرف هر واحد انرژی (مگاژول) مقدار 06/0 کیلوگرم دانه روغنی کلزا تولید شده بود و برای تولید هرکیلوگرم دانه روغنی کلزا معادل 58/16 مگاژول در هکتار انرژی صرف شد. با نگاه دقیق به نتایج این تحقیق مشخص می­گردد بهترین منطقه جهت تولید کلزا در این استان ناحیه غربی می­باشد و ناحیه جنوبی منطقه مناسبی برای توسعه کشت این محصول نیست. البته با مدیریت مصرف انرژی در ناحیه جنوبی و نیز مدیریت زراعی از نظر تاریخ مناسب کشت جهت جلوگیری از سرمازدگی پائیزه و نیز مدیریت مصرف کود­های شیمیایی می­توان عملکرد محصول و در نهایت بهره­وری انرژی در تولید کلزا در ناحیه جنوبی استان خراسان شمالی را بهبود ببخشد.

 

سپاسگزاری

     از کلیه کشاورزان عضو انجمن خبرگان کشاورزی خراسان شمالی  که در انجام این پژوهش ما را یاری نمودند سپاسگزاری می­گردد.

Agricultural Statistics, 2020. Statistics Office and Ministry of Information Technology Information, Agricultural Jihad, Tehran.
Banaeian N, Omid M and Ahmadi H. 2013. Energy and economic analysis of greenhouse strawberry production in Tehran province of Iran. Energy Conversion and Management, 52:1020-5.
Bechini L and Castoldi N. 2009. On-farm monitoring of economic and environmental performances of cropping systems: Results of a 2-year study at the field scale in northern Italy. Ecological Indicators, 9:1096-113.
Chapagain T and Good A. 2015. Yield and production gaps in rainfed wheat, barley, and canola in Alberta. Frontiers in Plant Science, 6:990.
Dargahi MR, Jahan M, Naseri MT and Ghorbani R. 2016. Energy balance Evaluation and Economical Analysis of canola production in Golestan Province. Agronomy Journal(Pajouhesh & Sazandegi), 112: 50-62. (In Persian).
Davoodi MS and Houshyar E. 2009. Energy consumption of canola and sunflower production in Iran. Human Power, 1(1).
Demircan V, Ekinci K, Keener HM, Akbolat D and Ekinci C. 2006. Energy and economic analysis of sweet cherry production in Turkey: a case study from Isparta province. Energy Conversion and Management, 47(13-14):1761-9.
Elhami B, Akram A and Khanali M. 2017. Optimization of energy consumption and reduction of greenhouse gas emissions in the production of blue lentils using data envelopment analysis method. Iranian Biosystem Engineering, 47 (4) 710-701.
FAOSTAT 2017. FAOSTAT Data. www.faostat.fao.org.
Fartoot Enayat F, Mousavi Nik S.M and Asgharipoor M.R. 2018. Investigation of energy efficiency, greenhouse gas emissions and economic analysis of forage sorghum cultivation in Sistan region. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27 (3): 33-43.
Fathi R, Kheiralipour K and Azizpanah A. 2020. Evaluation of energy consumption pattern and environmental effects of rapeseed production in rainfed conditions of Ilam province. Journal of Energy Economics Studies, 15 (62): 155-180.
Homaee M. 2016. Interactive effect of nitrogen and salinity on yield, oil content and nitrogen use efficiency in canola. Journal of Crop Production, 9(2):193-211.
Jones CD, Fraisse CW and Ozores-Hampton M. 2012. Quantification of greenhouse gas emissions from open field-grown Florida tomato production. Agricultural systems, 113:64-72.
Kennedy S. 2000. Energy use in American agriculture. Sustainable energy term paper. 5(1):1-26.
Kramer KJ, Moll HC and Nonhebel S. 1999. Total greenhouse gas emissions related to the Dutch crop production system. Agriculture, Ecosystems & Environment, 72(1):9-16.
Litskas VD, Mamolos AP, Kalburtji KL, Tsatsarelis CA and Kiose-Kampasakali E. Energy flow and greenhouse gas emissions in organic and conventional sweet cherry orchards located in or close to Natura 2000 sites. Biomass and Bioenergy, 35(3):1302-10
Mohammadi A, Rafiee S, Jafari A, Keyhani A, Mousavi-Avval SH and Nonhebel S. 2014. Energy use efficiency and greenhouse gas emissions of farming systems in north Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30:724-33.
Molaeei k and Afzalinia A. 2012. Determination of energy indices in production wheat and canola in Dashte Namdan Agro-industry (Eghlid region.Fars). Journal of  Crop Ecophysiology, 4(1): 26-36. (In Persian)
Mondani F, Aleagha S, Khoramivafa M and Ghobadi R. 2017. Evaluation of greenhouse gases emission based on energy consumption in wheat Agroecosystems. Energy Reports, 3, 37-45.
Mousaviaval S.H, Rafiei Sh,   Sharifi, M and Hosseinpour S. 2016. Evaluation of life cycle and environmental effects of rapeseed production in Mazandaran province with two different approaches. Iranian Biosystem Engineering, 46 (3): 265-274.
Ozkan B, Akcaoz H and Fert C. 2004. Energy input–output analysis in Turkish agriculture. Renewable Energy, 29(1):39-51.
Ozkan B, Akcaoz H and Karadeniz F. 2004. Energy requirement and economic analysis of citrus production in Turkey. Energy Conversion and Management, 45(11-12):1821-1830.
Pathak B and Bining A. 1985. Energy use pattern and potential for energy saving in rice-wheat cultivation. Energy in Agriculture, 4:271-278.
Rajaby MH, Soltani A, Zeinali E and soltani E. 2012. Evaluation of energy use in wheat production in Gorgan. Journal of Plant Production, 19(3): 143-172. (In Persian)
Sheikh Davoodi, M.J and Houshyar E. 2009. Energy Consumption of Canola and Sunflower Production in Iran. American-Eurasian. Journal of Agriculture and Environmental Sciences, 6(4): 381-384.
Shrestha D. 1998. Energy use efficiency indicator for agriculture.
Smith P, Martino D, Cai Z, Gwary D, Janzen H and Kumar P. 2008. Greenhouse gas mitigation in agriculture. Philosophical transactions of the royal Society B: Biological Sciences, 363(1492):789-813.
Snyder C, Bruulsema T, Jensen T and Fixen P. 2009. Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems & Environment, 133(3-4):247-66.
Taheri-Rad AR, Nikkhah A, Khojastehpour M and Nourozieh SH. 2015. Assessing GHG emissions and energy and economic analysis of cotton production in Golestan province. Journal of Agricultural Machinery. 5(2): 428-445. (In Persian).
Taylor, A. E. B., O'Callaghan, P. W., & Probert, S. D. (1993). Energy audit of an English farm. Applied Energy, 44(4), 315-335.
Tilman D, Cassman KG, Matson PA, Naylor R and Polasky S. 2002. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature, 418:671-7.
Tzilivakis J, Warner D, May M, Lewis K and Jaggard K. 2005. An assessment of the energy inputs and greenhouse gas emissions in sugar beet (Beta vulgaris) production in the UK. Agricultural Systems, 85(2):101-1
UNDP, 2011. Sustainability and Equity: A Better Future for All. Human Development Report 2011. United Nations Development Programme, New York.
Uzunoz, M, Akcay Y and Esengun K. 2008. Energy input-output analysis of sunflower seed (Helianthus annuus L.) oil in Turkey. Energy Source, 3: 215-223.
Venturi P and Venturi G. 2003. Analysis of energy comparison for crops in European agricultural systems. Biomass and Bioenergy, 25(3):235-55.
Yaldiz O, Ozturk H, Zeren Y and Bascetincelik A. 1993. Energy usage in production of field crops in Turkey. 5th International Congress on Mechanisation and Energy Use in Agriculture Turkey: Kusadas, 11-14.
Yang C, Gan Y, Harker KN, Kutcher HR, Gulden R and Irvine B. 2014. Up to 32% yield increase with optimized spatial patterns of canola plant establishment in western Canada. Agronomy for Sustainable Development, 34(4):793-801.
Yilmaz I, Akcaoz H and Ozkan B. 2005. An analysis of energy use and input costs for cotton production in Turkey. Renewable Energy, 30(2):145-55
Zhou L, Wang H, Chen X, Li Y, Hussain N and Cui L. 2017. Identification of candidate genes involved in fatty acids degradation at the late maturity stage in Brassica napus based on transcriptomic analysis. Plant Growth Regulation, 83(3):385-96.